点亮现代编程语言的男人——C语言/UNIX之父Dennis Ritchie

祝各位程序员们1024程序员节快乐🎉🎉🎉

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前言

在程序员中，有一位人物的不被人熟知，他的贡献甚至比他自身更要出名

C语言之父，UNIX之父——Dennis MacAlistair Ritchie

一位该被所有程序员记住的男人

向Ritchie先生致敬🫡

从B语言到C语言

他开发 C 语言的初衷，是在与Ken Thompson合作开发 UNIX 系统时需要一种更好的编程语言

最开始，UNIX 内核是使用汇编语言开发的，后来随着开发进展，数据量猛增，能够对数据进行有效整理和灵活操作的需求便应运而生

在1970年前后，他们尝试通过改进 Fortran 语言来进行数据管理和操作，却没有达到预想的目的。随即几年后，二人合作开发出了 B 语言

关于 B 语言的名字由来，传言有两个版本。一说“B”是为了纪念肯恩的妻子Bonnie，另有说法称， B 指代 BCPL，这是上世纪60年代中期由剑桥大学开发出的一种计算机语言。这两种说法并非谁是正确的并不重要，但是当 B 语言经过改进之后，就成为了为 C 语言

B 语言是一种解释性语言，也就是说它在软件运行和 CPU 运行中起到中间层的作用。与此不同， C 语言是编译语言，相信大家都知道，它可以在运行之前被编译成机器语言，直接在 CPU 上运行，其运行速度碾压解释性语言

最早期的 C 语言和我们如今所使用的版本框架上并没有太大出入，但是功能简化非常多。当时为了满足研发新型 UNIX 内核的需要，它主要提供了数据结构和变量类型

Ritchie曾开玩笑：“C 语言拥有汇编语言的力量和汇编语言的便利性。这句话的意思是， C 语言的运行方式更接近于硬件系统。但是，里奇的这句玩笑并没有准确定位 C 语言的地位， C 语言所提供的数据结构，力发千钧，足以贯穿所有高层和底层的语言”

相信很多程序员都听说过一句话，C语言是最接近底层的高级语言，顶尖的C语言程序员能透过C语言直接知道这个程序的汇编。此言不虚，Ritchie的说法证实了这一点

UNIX 的源代码清晰流畅，可读性强。如果没有一个好的数据结构作为基础，这是不可能实现的。比如，当需要对大量数据进行分类和整合的时候，如果使用的是 Fortran 语言，就会变得束手无策

由于 C 语言中对于数据结构的有效准确的定义，使得其具有强大的可移植性。这种特性使得用C语言所编写出的操作系统可以用于不同的平台，这正是Ritchie在研发 UNIX 时最主要的初衷，也是如今操作系统的主流开发方法

从MULTICS到UNIX

是的，这两个操作系统其实都是Ritchie和别人开发的。别人都是硬刚强者，大佬是自己硬刚自己啊[捂脸]

上世纪六十年代时，大部份计算机都是采用批处理的方式（也就是说，当作业积累一定数量的时候，计算机才会进行处理）。为了解决这个问题，美国电话及电报公司（AT&T）、通用电器公司（GE）及麻省理工学院（MIT）计划合作开发一个多用途、分时及多用户的操作系统，命名为 MULTICS，这也是里奇在加入贝尔实验室后，参与的第一个项目

不过，这个项目由于太过复杂，整个目标过于庞大，进展速度非常慢，几年下来都没有任何成果，而且性能都很低。于是在1969年2月，贝尔实验室决定退出这个项目

可能是对工作中第一个项目的执念，里奇一直对此耿耿于怀，试图解决这一难题

贝尔实验室中的有个叫 Ken Thompson 的人，他曾经为 MULTICS 这个操作系统写了个叫Space Travel的游戏，在 MULTICS 上经过实际运行后，他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵 —— 每次运行会花费75美元。在贝尔实验室退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩，所以找来 Dennis Ritchie 为这个游戏开发一个极其简单的操作系统

当时 Ken 的老婆正好回娘家度假，就把Ritchie拉到了家里，两个好人夜以继日的搞，工作之外的时间基本都搞在一起，终于在 1969年的圣诞节搞出来了一个操作系统，也就是 UNIX

值得一提的是，当时他们本想在 DEC-10 上写，后来没有申请到，只好在实验室的墙角边找了一台被人遗弃的 Digital PDP-7 的迷你计算机进行他们的计划，这台计算机上连个操作系统都没有，于是他们用汇编语言仅一个月的时间就开发了一个操作系统的原型，他们的同事 Brian Kernighan 非常不喜欢这个系统，嘲笑他们说：“你写的系统好真差劲，干脆叫Unics算了。”Unics 的名字是他们对 MULTICS 的一种戏称，也是根据这个名字，Ritchie最后把系统的名字定为了 Unix。

于是，Unix 就在这样被游戏和玩笑创造了，当时是1969年8月

巧合的是，也就是这一年，又一个神级程序员，Linux 之父 Linus Torvalds 出生了

吸取了之前 Multics 操作系统研发中的失败经验后，里奇将UNIX的设计原则定为Keep it simple & stupid，也就是大道至简，大智若愚

以下是详细的UNIX哲学，至今大部分操作系统仍在使用

模块原则，Modularity：写简单的程序，并用好的接口连接它们
清晰原则，Clarity：清楚透明的算法比“高明”的算法更好
组装原则，Composition：写能够跟其他程序一起工作的程序
隔离原则，Separation：分离接口（使用引擎的方法）和引擎
简单原则，Simplicity：尽量简化算法，不到必要的时候不要增加复杂度
简约原则，Parsimony：只要在必要的时候才写大型程序，通常小程序已经足够了
透明原则，Transparency：写容易测试和纠错的代码
健壮原则，Robustness：这是简单和简约的副产物
表达原则，Representation：用数据结构表达逻辑，而不是用过程表达逻辑
传统原则，Least Surprise：用最常识的方法设计借口
安静原则，Silence：如果程序没什么特别事情要表达，应该保持安静！
经济原则，Economy：程序员的时间比机器的时间更加宝贵
生成原则，Generation：尽量写代码来生成代码，而不是手工输入代码
修复原则，Repair：当程序出现异常，应该明确的抛出异常，而且约早越好！
优化原则，Optimization：先让程序工作，在考虑优化的事情
多样性原则，Diversity：一个问题有很多好的解决方案，没有最好的解决方案！
拓展性原则，Extensible：设计程序时应该考虑到未来的拓展，因为未来比你想象来的早

UNIX的成功不仅仅在于其出色的设计和功能，还在于其开放源代码的政策。这使得其他开发者可以自由地修改和使用UNIX，从而推动了UNIX的普及和推广。这一政策也为软件工程的发展奠定了基础，使得更多的程序员可以参与到操作系统的开发中来

现在的操作系统，除了Windows NT以外基本都是UNIX衍生派，像Linux，BSD，macOS等等

有兴趣可以看我的这篇文章，仔细讲解了UNIX操作系统家族戳这里https://blog.csdn.net/cat_bayi/article/details/132170846

可见UNIX对于计算机领域影响之深远，之重要

还有个故事：在UNIX被开发出来不久，贝尔实验室的大佬们发现UNIX的创始人总是能通过他们的账户获取自己的最高权限，而这个问题改了又来，来了又改，就连编译器都用C语言重新重写了一遍，再编译UNIX测试了一遍，问题仍然存在，贝尔实验室的大佬哪里忍得了啊，最后发现，其实是背后那个最底层的汇编编译器里面留了后门。直接从底层入侵，这才是最强黑客哈哈

向UNIX全部开发者致敬

巨人肩膀

If I have seen further, it is by standing on the shoulders of giants.——Isaac Newton

（如果我看得比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。——艾萨克·牛顿）

微软，苹果，谷歌，哪一个不是在Ritchie的肩膀上成功的呢，它们在巨人身上成为了巨人，也佐证了那个最下面的巨人被称作巨人的当之无愧

1973年，Ritchie发表出第一篇关于C语言的学术性论文。5年之后，他和同事Brian Kernighan撰写出里程碑式的一本书The C Programming Language。Kernighan日后回忆说，为了说服Ritchie加入合著阵营他费尽口舌，他笑称甚至险些“扭断了Ritchie的胳膊”。

Robert Moor是Ritchie的同事，二人在贝尔实验室共事20年，Robert对于Ritchie的崇拜正是来源于这本书。当时，他还是多伦多大学里的一名本科生，他回忆道：“我是在病床上第一次读这本书，立马就被其清晰的描述和深入浅出的解读给吸引住了，这种语言和逻辑的清晰准确表达是日后任何教材或者参考手册都无法超越的，它堪称经典，甚至让我忘记了当时正在生病。”

通过这本书（The C Programming Language），当年如Robert一样的很多人开始使用 C 语言。尤其当贝尔实验室公布出 UNIX 的源代码之后，C语言风潮已经势不可挡。可以说，UNIX 源代码的公布不仅推进了计算机语言的发展，更决定了日后互联网时代的开源计划是应始之驱